高粘性聚氨酯弹性体材料及其制备方法和应用与流程

本发明属于聚氨酯材料，尤其涉及一种高粘性聚氨酯弹性体材料及其制备方法和应用。

背景技术：

1、滚轮作为输送零件，轮面需要直接接触产品，有时还会受到重压、冲击，因此目前常用包胶滚轮。使用聚氨酯包覆在轮芯外表面，可以保护滚轮轮芯、降低输送过程出现的噪音、缓解滚轮与物料的冲击。随着包胶滚轮在各个领域的应用越来越广泛，用户对聚氨酯包胶滚轮有了更多要求。在玻璃面板加工行业，面板在进行加工工序前需要用清洁辊清理表面的灰尘杂质。目前市面常用的粘性清洁辊多数使用硅胶，硅胶材质的辊轮产品在清洁玻璃类的面板时表面容易留下痕迹，这是因为硅胶配方中的小分子物质在辊轮和产品接触挤压时迁移到产品表面，此过程虽然可以清洁灰尘却又留下油痕。此类工况有考虑用橡胶类产品，但是橡胶类产品耐磨性能一般，使用过程虽然可以清洁灰尘，但是随着使用时间加长，本身也会产生粉尘。

2、普通的聚氨酯材料表面剥离力在200-300g的范围，属于低粘产品。制作中、高粘聚氨酯弹性体材料一般通过选用反应速率缓慢的组分体系，可保障粘性效果持久，通过调配异氰酸酯和多元醇的配比来实现表面高粘的效果。然而，如何在保证聚氨酯弹性体具有高粘性的同时，兼具优异的耐磨性和成型性，且避免在清洁玻璃表面时留下痕迹，是现有技术中亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种高粘性聚氨酯弹性体材料及其制备方法和应用，旨在解决现有技术中的聚氨酯弹性体具有高粘性的同时还能具备优异的耐磨性和成型性的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明实施例提供的一种高粘性聚氨酯弹性体材料，按照重量份计，包括如下原料组分：

3、a组分100份，

4、b组分80~110份，

5、a组分主要由以下原料制成：

6、分子量1000的聚氧化丙烯二醇100份、消泡剂0.5~3份、催化剂0.01~1份、除水剂0.5~3份、增塑剂20~50份、扩链剂1~40份，

7、b组分为：

8、脂肪族二异氰酸酯与分子量1000的聚氧化丙烯二醇合成的预聚体，其中脂肪族二异氰酸酯与分子量1000的聚氧化丙烯二醇的重量比为34~38:100。

9、进一步，按照重量份计，包括如下原料组分：

10、a组分100份，

11、b组分80份。

12、进一步，按照重量份计，包括如下原料组分：

13、a组分100份，

14、b组分80~110份，

15、a组分主要由以下原料制成：

16、分子量1000的聚氧化丙烯二醇100份、消泡剂2份、催化剂0.2份、除水剂2份、增塑剂30份、扩链剂5份，

17、b组分为：

18、脂肪族二异氰酸酯与分子量1000的聚氧化丙烯二醇合成的预聚体，其中脂肪族二异氰酸酯与分子量1000的聚氧化丙烯二醇的重量比为36:100。

19、进一步，脂肪族二异氰酸酯选自以下任意一种或多种：

20、六亚甲基二异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷-4，4'-二异氰酸酯、甲基环己烷二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、三甲基六次甲基二异氰酸酯、四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯。

21、进一步，具体包括：

22、消泡剂为聚硅氧烷溶液，

23、除水剂选自噁唑烷、对甲基苯磺酰异氰酸酯或原甲酸三乙酯中的任意一种或多种，

24、增塑剂为邻苯二甲酸酯类增塑剂，

25、扩链剂为二甲硫基甲苯二胺，

26、催化剂选自二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡或二乙酸二丁基锡中的任意一种或多种。

27、进一步，a组分的制备方法包括以下步骤：

28、按比例称取分子量1000的聚氧化丙烯二醇、消泡剂、除水剂、增塑剂和扩链剂投入反应釜，在200~300rpm转速下搅拌10~15min，

29、将反应釜升温至110~120℃，在-0.095mpa真空条件下脱水1.5~2小时，

30、关闭加热，继续真空搅拌降温至70~80℃，测试水分＜0.05%，

31、充氮气破真空，加入预融的催化剂，进行封装。

32、进一步，b组分为nco含量6%~7%的预聚体，其制备方法包括以下步骤：

33、将分子量1000的聚氧化丙烯二醇投入干燥反应釜中，氮气保护，降温至50~55℃，

34、缓慢滴加脂肪族二异氰酸酯，控制反应温度≤80℃，

35、在70~75℃保温2~3小时，定时取样测试nco含量，

36、合格后真空脱泡30~45min，氮气保护密封出料。

37、本发明实施例提供的一种高粘性聚氨酯弹性体材料的制备方法，包括以下步骤：

38、原材料预处理：将a组分和b组分分别置于真空脱泡设备中进行脱泡处理，

39、模具预热：将成型模具涂抹好脱模剂后进行预热处理，

40、配料混合：按配比称取a组分和b组分，混合后进行离心分散，

41、浇注脱泡：将预热好的成型模具放置在真空脱泡设备中，将混合好的物料浇注于模具中，进行脱泡处理，

42、硫化处理：将脱泡好的物料进行高温硫化，硫化完成后冷却脱模。

43、进一步，具体包括：

44、配料混合中，离心分散转速为1100r/min~1300r/min，离心时间为55s~65s，全过程保持真空度为0.6kpa~0.7kpa，

45、硫化处理温度为100℃~120℃，硫化时间为40min~120min。

46、本发明实施例提供的一种聚氨酯包胶滚筒，包括：金属辊筒本体及包覆于金属辊筒外表面的胶层，胶层采用的高粘性聚氨酯弹性体材料。

47、本发明实施例提供的高粘性聚氨酯弹性体材料及其制备方法和应用中的上述一个或多个技术方案至少具有如下技术效果之一：本发明采用特定配比的a组分和b组分作为高粘性聚氨酯弹性体材料的主要制备原料，其中a组分包含分子量1000的聚氧化丙烯二醇、消泡剂、催化剂、除水剂、增塑剂和扩链剂，b组分为脂肪族二异氰酸酯与分子量1000的聚氧化丙烯二醇合成的预聚体。a、b两组分混合后发生扩链交联反应，通过调配异氰酸根的比例，控制扩链反应终了时表面亲水基团的存留数量，使材料表面剥离力可达300-600g甚至更高，具有持久的粘性。同时，聚氨酯材料中不含有硅元素，在清洁玻璃面板时压力接触过程不会发生硅元素的相互迁移，清洁后玻璃表面无油痕残留。此外，聚氨酯弹性体本身具有优异的耐磨性能，相比于橡胶类产品，在使用过程中不会因磨损产生粉尘，避免二次污染。本发明的a组分和b组分可分别制备和储存，使用时按配比混合即可，工艺简单、操作可控，适合工业化大规模生产。本发明可广泛应用于包胶滚筒、清洁滚轮等领域，尤其适用于对清洁表面要求高的玻璃面板、光学器件等精密部件的清洁工序。

1.一种高粘性聚氨酯弹性体材料，其特征在于：按照重量份计，包括如下原料组分：

2.根据权利要求1所述的高粘性聚氨酯弹性体材料，其特征在于：按照重量份计，包括如下原料组分：

3.根据权利要求1所述的高粘性聚氨酯弹性体材料，其特征在于：按照重量份计，包括如下原料组分：

4.根据权利要求1所述的高粘性聚氨酯弹性体材料，其特征在于：所述脂肪族二异氰酸酯选自以下任意一种或多种：

5.根据权利要求1所述的高粘性聚氨酯弹性体材料，其特征在于：具体包括：

6.根据权利要求1所述的高粘性聚氨酯弹性体材料，其特征在于：所述a组分的制备方法包括以下步骤：

7.根据权利要求1所述的高粘性聚氨酯弹性体材料，其特征在于：所述b组分为nco含量6%~7%的预聚体，其制备方法包括以下步骤：

8.权利要求1~7任一项所述的一种高粘性聚氨酯弹性体材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的高粘性聚氨酯弹性体材料的制备方法，其特征在于：具体包括：

10.一种聚氨酯包胶滚筒，其特征在于：包括：金属辊筒本体及包覆于所述金属辊筒外表面的胶层，所述胶层采用权利要求1~7中任一项所述的高粘性聚氨酯弹性体材料。